Устройство для многоэлектродной дуго-вой сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОФСИОМУ С ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес @убавь (1804282 (61) Дололиительиое и авт. свид-ву (22) заявлено 0%0179 (21) 2729724/25-27 с лрисоедииеииею заявки й9 (51)М. Кл З

В 23 К 9/16

Гасударственный квмктет

СССР яе дедам нзобретення н еткрмтнй (23) Приоритет

Опубликовано .156281. бюллетень Й9 6 (53) УДК бг1.791.7Ы (088.8) Дата опубликования описания 15.0231 (72) Автор изобретения

Б.A. Меркулов

Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОЭЛЕКТРОДНОЯ

ДУГОВОЙ СВИ КИ

Изобретение относится к электрической сварке или резке, используемой для сварки неплавящнмся электродом корневых швов стыковых соединений толстостенных изделий, например корпусов котлов для АЭС, ТЭС .

Известно устройство для многоэлектродной дуговой сварки, предназначенное для сварки кольцевых швов подвижнымн неплавящнмися электродами f.11.

Однако оно не может быть использовано для сварки всего шва илн его заданного участка неподвижными последовательно.установленными электродами, что обусловлено отсутствием общего механизма их установки и крепления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для многоэлектродной дуговой сварки криволинейных замкнутых швов, содержащее неподвижные закрепленные с заданным шагом неплавящиеся электроды, установленные вдоль линии шва (2) .

Однако устройство не позволяет выполнять сварку корневых швов стыковых соединений с глубокой разделкой. Это обусловлено тем, что по своему конструктивному исполнению оно не может быть размещено и установлено в глубокой разделке толстостенных стыковых соединений, когда требуется продольное расположение сварочных электродов. Кроме того, устройство не содержит конструктивных элементов, обеспечивающих подачу защитного газа ко всем электродам сразу. Оно может быть использовано только для сварки иэделия одного диаметра.

Цель изобретения - создание сварочной головки, обеспечивающей возможность сварки корневых швов стыковых соединений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее неподвижные неплавящиеся электроды, установленные .в корпусе горелки вдоль линии

20 шва с заданным шагом, снабжено двумя закрепленными на корпусе горелки, узлами фиксации, состоящими из корпуса с опорным роликом, в каждом из которых установлена полая трубка, на которой с воэможностью поворота установлены два двуплечих рычага, малые плечи которых связаны между собой пружиной н снабжены установленным в корпусе механизмом разворота, вы30 полненным в виде клина с толкателем, 804282 взаимодействующим с винтом, а большие плечи рычагов снабжены шарнирно связанными с ними подпятниками, при этом каждый узел фиксации оснащен оптической системой для замера величины зазора в стыке, смонтированной в полой трубке, и системой подсветки для визуального наблюдения за стыком, установленным в корпусе узла фиксации, а корпус горелки выполнен в виде кольцевого сектора, имеющего по периметру замкнутый паз, в котором размещен эластичный гибкий рукав, соединенный с источником сжатого воздуха, причем рабочий профиль сектора идентичен профилю разделки стыка. 15

На фиг.1 изображено устройство для многоэлектродной дуговой сварки, общий вид; на фиг.2 — узел фиксации; на фиг.3 — разрез A-A на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2. 30

Устройство содержит горелку 1, на торцах которой закреплены узлы 2 для фиксации горелки в разделке стыка свариваемого иэделия. Сварочная горелка представляет собой корпус в виде скобы 3 и жестко с ним связанной обоймы 4, выполненной из неэлектропроводного материала в виде кольцевого сектора. В вертикальной плоскости симметрии обоймы расположены с заданным шагом и углом наклона цилиндрические отверстия для установки тонкостенных гильз 5. Со стороны обращенной к изделию в гильзы вставлены неплавящиеся электроды б, а с противоположной — впаяны И сварочные провода 7. Для фиксации электродов б и обеспечения плотного контакта с гильзами 5 в обойме выполнен продольный паз, s который уложены фигурная изоляционная про- щ кладка 8 и металлическая планка 9.

Необходимое усилие сжатия обеспечивается винтами 10, которые через планку 9 и прокладку 8 сжимают разрезные хвостовнки гильз 5. В корпусе обоймы относительно вертикальной плоскости симметрии выполнены два ряда продольных каналов ll с отводами для подачи защитного газа в камеру, образованную изделием и гибким тонкостенным замкнутыи рукавом 12 из эластичного материала, уложенного в паз, который выполнен в наружной поверхности обоймы.

Каждый из узлов фиксации 2 выполнен в виде опирающегося на изделие через ролик 13 полого корпуса 14 внутри которого неподвижно установлена трубка 15. В трубке расположены линзы оптической системы 16 для - контроля положения сварочной горел- 40 ки 1 относительно стыка. Наружная поверхность трубки является осью вращения двуплечих рычагов 17 и 18, малые плечи которых стянуты пружиной

19 до соприкосновения шаровых опор- Я ных поверхностей, выполненных на этих рычагах. В этом положении большие плечи рычагов тоже сведены, а установленные на шаровых шарнирах подпятники 20 располагаются внутри корпуса 14 и не выходят за его габаритные размеры. Для разведения рычагов

17 и 18 до соприкосновения со стенками разделки кромок стыкуеь пях элементов подпятников 20 в корпусе установлен с воэможностью вертикального перемещения без вращения и снабженный клином 21 цилиндрический толкатель

22, взаимодействующий с винтом 23.

Для обеспечения возможности опоры подпятников 20 на стенки разделки кромок стыкуемых элементов в боковых стенках корпуса сделаны окна 24. В нижней части корпуса обращенная к свариваемому изделию установлена система подсветки 25 (линза, электролампа и т.д.).для освещения свариваемого стыка в зоне наблюдения оптической системы 16.

Устройство для многоэлектродной дуговой сварки. работает следующим образом.

В зависимости от кривизны поверхности изделия в зоне стыкуемых кромок выбирают многоэлектродную сварочную горелку 1 с необходимым шагом и пространственным положением неплавящихся электродов. При этом учитывают форму подготовки кромок стыкового соединения и тип иэделия: продольный стык, кольцевые стыки различного диаметра и т.д. Сварочную горелку 1 собирают с двумя узлами фиксации 2 аналогичной конструкции и жестко закрепляют между собой таким образом, что при опоре роликов на поверхность изделия в зоне сварки обеспечивалась необходимая заданная величина дугового промежутка, т.е. расстояние от торца электрода до внешней поверхности изделия. В исходном положении избыточное давление s эластичном рукаве 12 отсутствует. Винты 23, а вместе с ними толкатели 22 находятся в крайнем верхнем положении, под действием.пружины 19 рычаги 17, 18 сведены между собой и подпятники 20 утоплены внутрь корпуса 14. Устройство опускают в разделку кромок до соприкосновения роликов 13 с поверхностью изделия и на каждом узле фиксации, вращая винт 23 опускают толкатель 22 с клином 21 в нижнее положение. Рычаги 17, 18 раздвигаются и подпятники 20 плотно прижимаются к стенкам разделки кромок, обеспечивая симметричное относительно них, положение сварочной горелки 1. Через оптическую систему 16 с подсветкой 25 замеряют величину зазора в стыке перед началом и концом сварного шва и в зависимссти от его величины устанавливают программу режима сварки на блоке

В042З2. управления. Если зазор одинаков на всем протяжении свариваемого участка, то длительность периодов горения дуги на каждом электроде и паузы меж,ду ними, а также электрические параметры режима будут одинаковыми. Если зазор будет последовательно уменьшаться или увеличиваться то со,ответственно устанавливается на блоке управления программа изменения технологических параметров режима.

З эластичный рукав 12 подается под © давлением газ и рукав плотно прижи мается к стенкам свариваемого изде лия, образуя изолированную сварочную камеру. По каналам 11 подается защитный газ и производится продув" 35 ка и наполнение сварочной камеры защитным газом. Затем осуществляется сварка по заданной программе. После сварки снимается избыточное давление в рукаве 12, винты 23 поднимаются 2О и верхнее положение и устройство перемещается вдоль стыка на следующий участок сварки.

Конструкция устройства позволяет с достаточной точностью устанавливать электроды вдоль стыка. симметрично разделке кромок, обеспечивает создание общей для всех электродов сварочной камеры наполненной защитным газом, надежно защищают зону сварки от попадания воздуха в зону сварки. 36

Эти конструктивные преимущества устройства позволяют получать качественные сварные швы.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 410903, кл. В 23 К 37/02, 03.11.71.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 5$5926, кл. Э 23 K 9/16, 01.04,74.

Формула изобретения

Устройство для многоэлектродиой дуговой сварки, преимущественно кркволинейных замкнутых швов, содержащее неподвижные неплавящиеся электро1 ды, установленные в корпусе горелки вдоль линии шва с заданным шагом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности сварки корневых швов стыковых соединений, устройство снабжено двумя, закрепленными на корпусе горелки, узлами фиксации, состоящими из корпуса с опорным роликом, в каждом из которых уста овлена полая трубка, на которой с возможностью поворота смонтированы два двуплечих рычага, малые плечи которы связаны между собой пружиной и снабжены установленным в корпусе механизмом разворота, выполненным в виде клина, с толкателем, взаимодействующим с винтом, а большие плечи рычагов снабжены шарнирно свяэанныьи с ними подпятниками, при этом каждый узел фиксации оснащен оптической системой для замера величины зазора в стыке,смонтированной в полой трубке, и системой подсветки для визуального наблюдения за стыком, установленной в корпусе узла фиксации, а корпус горелки выполнен в виде кольцевого сектора, имеющего по периметру замкнутый паз, в котором размещен эластичный гибкий рукав, соединенный с источником сжатого воздуха, причем рабочий профиль сектора идентичен профилю разделки стыка.

804282

Составитель Н. Иванов

Редактор И. Минко Техред Н. фабурка Корректор В. Синицкая

Закаэ 10774/21 Тираа 1159 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП Патент ; r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4